充放电管理装 ¾¾移动终端 技术领域 本发明涉及充放电管理技术, 尤其涉及一种充放电管理装置及移动终端。 背景技术 现有市场上的移动终端产品, 例如手机, 数据卡等基本上都只能同时对一块电池进 行充放电管理。 而一块电池的容量有限, 能给移动终端产品供电的时间也就有限, 当移 动终端产品的这一块电池电量用完之后, 移动终端产品用户必须对电池进行充电, 而对 电池进行充电的方式如下: 一是关掉移动终端产品取下电池, 将电池安放在专门的充电 设备上充电,二是通过 USB连接线之类将手持终端产品的充电接口与可对电池进行充电 的设备相连接而对电池进行充电。如使用第一种方式对电池进行充电, 则用户必须对移 动终端产品进行关机, 则在此期间用户无法使用移动终端产品; 如使用第二种方式对电 池进行充电, 则用户使用移动终端产品时, 只能限定在较小空间范围内。 即如果用户对 移动终端产品进行充电,则移动终端产品需掉电或者移动终端产品用户仅限定在较小范 围内使用移动终端产品。 发明内容 本发明的实施例提供一种充放电管理装置及方法,使得移动终端产品可以不掉电且 移动终端产品用户能比较自在地使用移动终端产品。
本发明实施例一方面, 提供了一种充放电管理装置, 所述充放电管理装置包括充放 电管理芯片, 主电池正负极触点, 副电池正负极触点, 以及与所述主电池正负极触点、 副电池正负极触点相连接的电子开关, 还包括:
检测单元, 用于检测主电池及副电池的在位情况;
电子开关控制单元, 与所述检测单元相连接, 用于根据电池的在位情况控制所述电 子开关的导通 Z断开, 使充放电管理芯片对在位的电池进行充放电管理;
其中, 所述电子开关控制单元包括: 控制器, 第一控制接口, 比较器, 与门及第二 控制接口, 所述第一控制接口及所述第二控制接口与所述控制器相连接, 所述第一控制
接口还通过电子开关与主电池负极触点及副电池正极触点相连接,所述比较器一路输入 端与副电池正极触点相连接, 另一路输入端输入固定电压, 输出端与所述与门一路输入 端相连接, 所述与门另一路输入端与所述第二控制接口相连接, 所述与门输出端与主电 池正极触点及副电池负极触点通过电子开关相连接,所述控制器通过所述第一控制接口 及所述第二控制接口控制电子开关的导通 /断开使得充放电管理芯片对在位的电池进行 充放电管理。
其中,所述控制器通过所述第一控制接口根据检测单元检测到的主电池及副电池的 在位情况控制电子开关的导通 /断开使得主电池负极触点与充放电管理芯片相连接的同 时使副电池正极触点不与充放电管理芯片相连接或者使得主电池负极触点不与充放电 管理芯片相连接的同时使副电池正极触点与充放电管理芯片相连接。
其中, 在所述检测单元检测到主电池在位副电池不在位时, 所述控制器通过所述第 一控制接口控制电子开关的导通 /断开使得主电池负极触点与充放电管理芯片相连接的 同时使副电池正极触点不与充放电管理芯片相连接。
其中, 在所述检测单元检测到副电池在位主电池不在位时, 所述控制器通过所述第 一控制接口控制电子开关的导通 /断开使得主电池负极触点不与充放电管理芯片相连接 的同时使副电池正极触点与充放电管理芯片相连接, 同时, 所述控制器通过所述第二控 制接口使得与门输出端输出高控制电子开关使得副电池负极触点与充放电管理芯片相 连接。
其中, 所述主电池负极触点还通过二极管与充放电管理芯片相连接。
其中, 其特征在于, 所述副电池正负极触点数量为至少一对。
其中, 所述移动终端包括主电池、 副电池以及根据权利要求 1-6任一项所述的充放 电管理装置,其中,所述充放电管理装置通过所述主电池或副电池为所述移动终端供电。
其中, 其特征在于, 所述移动终端为手机。
本发明的充放电管理装置,可以由两块及两块以上的电池切换着给移动终端产品供 电,使得移动终端产品可以延长不掉电的时间且移动终端产品用户能比较自在地使用移 动终端产品, 另外, 由于移动终端产品可以通过两块及两块以上电池供电, 使得当移动 终端产品其中一块电池没电时,不用关闭移动终端产品即移动终端产品可以正常使用的 情况下可将没电的电池取出通过充电设备对电池充电, 同时, 在移动终端产品的两块电
池都有电时, 还能支持移动终端产品副电池的热插拔。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有 技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍, 显而易见地, 下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例, 对于本领域普通技术人员来讲, 在不付出创造性劳动的前提下, 还 可以根据这些附图获得其他的附图。
图 1为本发明提供的双电池充放电管理装置的实施例示意图;
图 1A为本发明提供的双电池充放电管理装置的另一实施例示意图;
图 1B为本发明提供的双电池充放电管理装置的示意性电路图;
图 1C为本发明提供的双电池充放电管理装置的 M0S管作为电子开关的示意性电路 图;
图 2为本发明提供的三电池充放电管理装置的实施例示意图;
图 2A为本发明提供的三电池充放电管理装置的另一个实施例示意图。 具体实施方式 下面将结合本发明实施例中的附图, 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整 地描述, 显然, 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例, 而不是全部的实施例。 基 于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有 其他实施例, 都属于本发明保护的范围。
本发明实施例所述主电池正极触点表示用于与主电池正极相接触形成电连接的触 点, 并非指主电池上的触点, 同理, 主电池负极触点表示用于与主电池负极相接触形成 电连接的触点, 副电池正极触点表示用于与副电池正极相接触形成电连接的触点, 副电 池负极触点表示用于与副电池负极相接触形成电连接的触点。
本发明实施例所述移动终端产品通常是手机, 也可以是 MP3、 PAD,笔记本电脑以及 数据卡等移动终端。
本发明实施例所述的充放电是指对电池进行充电及放电, 其中, 通过对电池进行放 电来对移动终端产品进行供电。
如图 1所示, 为本发明实施例提供的一种双电池充放电管理装置, 所述双电池充放 电管理装置用于管理双电池的充放电。 所述充放电管理装置包括充放电管理芯片 101, 主电池正极触点 106,主电池负极触点 107,副电池正极触点 108,副电池负极触点 109, 与主电池正极触点 106相连接的电子开关 102, 与主电池负极触点 107相连接的电子开
关 103, 与副电池正极触点 108相连接的电子开关 104, 与副电池负极触点 109相连接 的电子开关 105, 与电子开关 102, 103, 104, 105相连接的电子开关控制单元 110, 以 及与电子开关控制单元 110相连接的检测单元 111。
所述双电池充放电管理装置的工作过程如下:
检测单元 111检测主电池及副电池的在位情况, 所述检测单元 111可以通过 temp 检测, 即通过电池的温度检查管脚检测电池的在位情况, 也可以通过电池的 ID线检测 电池的在位情况。
电子开关控制单元 110根据检测单元 111检测到的主电池及副电池的在位情况控制 电子开关的导通 /断开, 使充放电管理单元对在位的电池进行充放电管理。 具体的, 当 检测单元 111检测到主电池在位, 副电池不在位时, 控制电子开关 102及电子开关 103 导通,使充放电管理单元对主电池进行充放电管理;当检测单元 111检测到副电池在位, 主电池不在位时, 控制电子开关 104及电子开关 105导通, 使充放电管理单元对副电池 进行充放电管理; 当检测单元 111检测到主电池及副电池均在位时, 电子开关控制单元 110根据实际的情况控制电子开关的导通 /断开使得充放电管理单元对主电池或副电池 进行充放电管理, 例如, 当主电池电量充足而副电池电量不充足时, 控制电子开关 102 及电子开关 103导通,使充放电管理单元对主电池进行放电管理来给移动终端产品供电, 反之则控制电子开关 104及电子开关 105导通,使充放电管理单元对副电池进行放电管 理。
其中, 所述电子开关 103还可以并联一个二极管, 如图 1A所示, 即主电池负极触 点还可以通过上述二极管与充放电管理芯片相连接, 使得在紧急情况下, 电子开关 103 未能导通时所述主电池负极触点能通过上述二极管连接到充放电管理芯片, 实现副电池 的热插拔。
如图 1B所示, 为本发明双电池充放电管理装置示意性电路图, 如图中虚线框所示, 所述电子开关控制单元 110具体包括: 控制器 1105,第一控制接口 1101, 比较器 1102, 与门 1103,第二控制接口 1104,所述第一控制接口 1101及所述第二控制接口 1104与所 述控制器 1105相连接,所述第一控制接口 1101还分别通过电子开关 103与主电池负极 触点及电子开关 104与副电池正极触点相连接, 所述比较器 1102—路输入端与副电池 正极触点 106相连接, 另一路输入端输入固定电压(根据移动终端产品的供电电压不同 而不同, 当所述移动终端产品为手机时, 所述固定电压一般为 3. 3V), 输出端与所述与 门 1103—路输入端相连接, 所述与门 1103另一路输入端与所述第二控制接口 1104相 连接,所述与门输出端分别通过电子开关 102与主电池正极触点相连接及通过电子开关 105与副电池负极触点相连接, 所述控制器 1105可以为执行软件的处理器 , 当所述控 制器 1105可以为执行软件的处理器时, 所述第一控制接口 1104和第二控制接口 1102 为软件接口。
所述控制器 1105通过所述第一控制接口 1101根据检测单元检测到的主电池及副电 池的在位情况控制电子开关 102-105的导通 /断开, 使得主电池负极触点 103与充放电 管理芯片 101相连接的同时使副电池正极触点 104不与充放电管理芯片 101相连接或者 使得主电池负极触点 103不与充放电管理芯片相连接的同时使副电池正极触点 104与充 放电管理芯片 101相连接。
在检测单元检测到主电池不在位时, 所述控制器 1105通过所述第一控制接口 1101 控制电子开关 103断开, 104导通使得主电池负极触点 107不与充放电管理芯片 101相 连接的同时使副电池正极触点 108与充放电管理芯片 101相连接, 所述第二控制接口 1104输入高,使得与门输出端输出高控制电子开关 105导通,使得副电池负极触点与充 放电管理芯片 101相连接。
具体的, 当检测单元检测到主电池在位而副电池不在位时, 所述控制器 1105通过
所述第一控制接口 1104输入高控制电子开关 103导通, 电子开关 104断开, 此时由于 副电池不在位, 比较器 1102输出低,这时不管所述控制器 1105通过第二控制接口 1104 输入高还是低, 与门 1103都会输出低, 使得电子开关 102导通, 电子开关 105断开, 这样, 就是在位的主电池与电源管理芯片 101相连接, 由电源管理芯片 101对主电池进 行充放电管理。
当检测单元检测到副电池在位, 而主电池不在位时, 所述控制器 1105通过所述第 一控制接口 1101输入低控制电子开关 104导通, 电子开关 103断开, 此时只要副电池 的电压高于固定电压(根据移动终端产品的供电电压不同而不同, 当所述移动终端产品 为手机时,所述固定电压一般为 3. 3V), 比较器 1102就会输出高, 同时所述控制器 1105 通过第二控制接口 1104输入高, 与门 1103就会输入高控制电子开关 105导通, 102断 开, 这样, 就是在位的副电池与电源管理芯片 101连接, 由电源管理芯片 101对副电池 进行充放电管理。
当检测单元检测到主电池及副电池均在位时,只要主电池或副电池的电量满足移动 终端产品的开机要求,则电子开关控制单元 110可以控制电子开关 102-105进行电池的 充放电管理。 电子开关控制单元 110控制电子开关 102-105使得电池对移动终端产品进 行供电的真值表如下表所示, 其中 "0"表示低电平, " 1 "表示高电平:
电 电 电 电
子 子 子 子
弟—— ' 比较
开 开 开 开
控制 器输 结果
关 关 关 关
接口 出
10 10 10 10
5 4 3 2
主电池正极和充放电芯片相连,负极关 断, 副电池相同, 此时没有电池供电, 断 导 断 导 此种情况不存在,因为正常的软件逻辑
0 0 1
当 开 通 开 通 不会出现第一控制接口和第二控制接 副 口相同的情况 , 只有软件死机或异常 电 的情况有可能出现
池 导 导 断 断
0 1 1 副电池供电
电 通 通 开 开
压 断 断 导 导
1 0 1 主电池供电
开 开 通 通
于 主电池负极和充放电芯片相连,正极断
3. 开, 副电池负极和充放电芯片相连, 正
3V 极断开, 此时没有电池供电, 此种情况 导 断 导 断
时 1 1 1 不存在,因为正常的软件逻辑不会出现 通 开 通 开
第一控制接口和第二控制接口相同的 情况 , 只有软件死机或异常的情况有 可能出现
主电池正极和充放电芯片相连,负极断 当 开, 副电池正极和充放电芯片相连, 负 副 极断开,此种情况当副电池突然被拔掉 电 的过渡状态, 主电池通过电子开关 102 池 断 导 断 导 和电子开关 103并联的二极管给充放电
0 0 0
电 开 通 开 通 管理芯片供电, 但是此种情况不会出 压 现,因为正常的软件逻辑不会出现第一 底 控制接口和第二控制接口相同的情 于 况 , 只有软件死机或异常的情况有可
3. 能出现
3V 主电池供电,此种情况当副电池突然被 断 导 断 导 拔掉的过渡状态,主电池通过电子开关
0 1 0
或 开 通 开 通 102和电子开关 103并联的二极管给充 者 放电管理芯片供电
被 断 断 导 导
1 0 0 主电池供电
突 开 开 通 通
然 主电池供电, 但是此种情况也不会出 拔 现,因为正常的软件逻辑不会出现第一 断 断 导 导
掉 1 1 0 控制接口和第二控制接口相同的情 开 开 通 通
时 况 , 只有软件死机或异常的情况有可 能出现
表 1· 1
当副电池在位供电, 主电池也在位但不供电, 主电池电量满足移动终端产品的开机 要求, 副电池突然被用户拔掉或者掉电时, 比较器 1102与副电池正极触点 106相连接 的输入端输入的电压迅速掉到固定电压(根据移动终端产品的供电电压不同而不同, 当 所述移动终端产品为手机时, 所述固定电压一般为 3. 3V) 以下, 比较器 1102输出低, 此时不论所述控制器 1105通过第二控制接口 1104输入什么, 与门 1103都会输出低, 电子开关 102导通,此时主电池正极触点 106可以通过电子开关 102与充放电管理芯片 101相连接, 此时由于电子开关 103可能为断开状态, 则主电池负极触点不与充放电管 理芯片相连接。而如果电子开关 103并联有二极管 1031,则可以在此种情况下使得主电 池负极触点与充放电管理芯片相连接, 这样, 在给移动终端产品供电的副电池因各种原 因突然不能供电后,移动终端产品的主电池能连接到充放电管理芯片从而临时跟移动终 端产品供电, 即, 上述二极管 1031可以实现副电池的热插拔, 当然本发明实施例也可 以不配备上述二极管 1031。 当检测单元检测到副电池不在位, 而主电池在位后, 所述所 述控制器 1105通过第一控制接口 1104输入高控制电子开关 103导通, 电子开关 104断 开, 此时由于副电池不在位, 比较器 1102输出低, 这时不管所述控制器 1105通过第二 控制接口 1104输入高还是低, 与门 1103都会输出低, 使得电子开关 102导通, 105断 开, 这样, 就是在位的主电池与电源管理芯片 101连接, 由电源管理芯片 101对主电池 进行充放电管理。
当主电池在位供电, 副电池不在位, 然后副电池被安装到移动终端产品时, 检测单 元检测到副电池在位, 只要主电池或副电池的电量满足移动终端产品的开机要求, 则电 子开关控制单元 110可以控制电子开关 102-105进行电池的随意充放电管理。 以所述控 制器 1105为软件产品,所述第一控制接口 1101和第二控制接口 1104为软件接口为例, 电子开关控制单元 110控制电子开关 102-105使得电池对移动终端产品进行供电的真值 表参见表 1. 1。
其中, 所述电子开关可以为 M0S管电子开关。 如图 1C所示, 为电子开关为 M0S管 的示意性电路图。
从以上实施例可以看出, 本发明实施例提供的双电池充放电管理装置, 通过检测单 元检测电子电池的在位情况,再通过电子开关控制单元根据检测单元检测的电池的在位 情况控制电子开关的导通 /断开而使充放电管理芯片对在位的电池的进行充放电管理, 使得使用所述双电池充放电管理装置的移动终端可以通过两块电池对其进行供电,从而 使得移动终端产品在其中一块电池没电时能不掉电且移动终端产品用户仍能方便地使 用所述移动终端产品, 另外, 由于移动终端产品可以通过两块及两块以上电池供电, 使 得当移动终端产品其中一块电池没电时,不用关闭移动终端产品即移动终端产品可以正 常使用的情况下可将没电的电池取出通过充电设备对电池充电, 同时, 在移动终端产品 的两块电池都有电时, 还能支持移动终端产品副电池的热插拔。
如图 2所示, 为本发明实施例提供的一种三电池的充放电管理装置, 所述三电池充 放电管理装置用于管理三电池的充放电。所述充放电管理装置包括充放电管理芯片 101, 主电池正极触点 106, 主电池负极触点 107, 第一副电池正极触点 108, 第一副电池负极 触点 109, 第二副电池正极触点 203, 第二副电池负极触点 204, 与主电池正极触点 106 相连接的电子开关 102, 与主电池负极触点 107相连接的电子开关 103, 与第一副电池 正极触点 108相连接的电子开关 104,与第一副电池负极触点 109相连接的电子开关 105, 与第二副电池正极触点 203相连接的电子开关 201, 与第二副电池负极触点 204相连接 的电子开关 202, 与电子开关 102, 103, 104, 105, 201 , 202相连接的电子开关控制单 元 110, 以及与电子开关控制单元 110相连接的检测单元 111。
所述三电池充放电管理装置的工作过程如下:
检测单元 111检测主电池及副电池的在位情况, 所述检测单元 111可以通过 temp 检测, 即通过电池的温度检査管脚检测电池的在位情况, 也可以通过电池的 ID线检测 电池的在位情况。
电子开关控制单元 110根据检测单元 111检测到的主电池及副电池的在位情况控制 电子开关的导通 /断开, 使充放电管理单元对在位的电池进行充放电管理。 具体的, 当 检测单元 111检测到主电池在位, 第一副电池及第二副电池均不在位时, 控制电子开关 102及电子开关 103导通,使充放电管理单元对主电池进行充放电管理;当检测单元 111 检测到第一副电池在位, 主电池及第二副电池不在位时, 控制电子开关 104及电子开关 105导通, 使充放电管理单元对第一副电池进行充放电管理; 当检测单元 111检测到第 二副电池在位,主电池及第一副电池不在位时,控制电子开关 201及电子开关 202导通, 使充放电管理单元对第二副电池进行充放电管理; 当检测单元 111检测到主电池, 第一 副电池及第二副电池中至少两块在位时, 电子开关控制单元 110根据实际的情况控制电 子开关的导通 /断开使得充放电管理单元对主电池或第一副电池或第二副电池进行充放 电管理, 例如, 当主电池及第一副电池在位时, 当主电池电量充足而第一副电池电量不 充足时, 控制电子开关 102及电子开关 103导通, 使充放电管理单元对主电池进行充放 电管理, 反之则控制电子开关 104及电子开关 105导通, 使充放电管理单元对第一副电 池进行充放电管理,对于其他两块及两块以上电池在位的电池的充放电管理与上述主电 池及第一副电池在位同时在位的处理相类似, 在此不一一赘述。
其中, 所述电子开关可以为 M0S管电子开关。
其中, 所述电子开关 103还可以并联一个二极管, 如图 2A所示, 即主电池负极触 点还可以通过上述二极管与充放电管理芯片相连接, 使得在紧急情况下, 电子开关 103 未能导通时所述主电池负极触点能通过上述二极管连接到充放电管理芯片,从而实现副 电池的热插拔。
从以上实施例可以看出, 本发明实施例提供的三电池充放电管理装置, 通过检测单 元检测电池的在位情况,再通过电子开关控制单元根据检测单元检测的电池的在位情况 控制电子开关的导通 /断开而使充放电管理芯片对在位的电池的进行充放电管理, 使得 使用所述三电池充放电管理装置的移动终端可以通过三块电池对其进行供电,从而使得 移动终端产品在其中一块电池没电时能不掉电且移动终端产品用户仍能方便地使用所 述移动终端产品, 另外, 由于移动终端产品可以通过三块电池供电, 使得当移动终端产 品其中一块电池没电时,不用关闭移动终端产品即移动终端产品可以正常使用的情况下 可将没电的电池取出通过充电设备对电池充电, 同时, 在移动终端产品的两块电池都有 电时, 还能支持移动终端产品副电池的热插拔。 具体的对电池进行充放电管理的过程与 上述双电池充放电管理装置的处理过程类似, 在此不一一赘述。
上述图 1及图 2所述的实施例仅为本发明的实例性实施例,本领域技术人员可以理 解, 除上述双电池, 三电池的情况外, 本发明实施例的充放电管理装置可以为 N电池充 放电管理装置, 其中, 所述 N为正整数。
另外, 本发明实施例还提供一种移动终端, 所述移动终端包括主电池、 副电池以及 上述实施例所述的充放电管理装置, 其中, 所述充放电管理装置通过所述主电池或副电 池为所述移动终端供电。其中, 所述移动终端通常是手机, 也可以是 MP3、 PAD, 笔记本 电脑以及数据卡等移动终端。
通过以上的实施方式的描述,所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助 软件加必需的通用硬件的方式来实现, 当然也可以通过硬件, 但很多情况下前者是更佳 的实施方式。基于这样的理解, 本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的
部分可以以软件产品的形式体现出来, 该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中, 如计算机的软盘, 硬盘或光盘等, 包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人 计算机, 服务器, 或者网络设备等) 执行本发明各个实施例所述的方法。
以上所述, 仅为本发明的具体实施方式, 但本发明的保护范围并不局限于此, 任何 熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内, 可轻易想到变化或替换, 都应 涵盖在本发明的保护范围之内。 因此, 本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围 为准。